【正文】 aw the corresponding engineering the project budget documents and arrangement and method for construction according to the design materials,survey and geological materials,engineering drawings and field conditions. Key word: Simple supported bridge。 Box beam。因此，橋梁工程的設(shè)計應(yīng)符合技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、適用耐久、經(jīng)濟(jì)合理的要求，同時應(yīng)滿足美觀、環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的要求。 本設(shè)計所要編寫的是 遼寧省東興鎮(zhèn)東興橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計 方案，是依照交通部頒發(fā)的有關(guān)公路橋涵設(shè)計規(guī)范（ JTG 系列）及根據(jù)指導(dǎo)教師的指導(dǎo)擬定設(shè)計而成。在設(shè)計過程中，綜合考慮了設(shè)計橋梁跨徑與材料的優(yōu)化配合。 本設(shè)計研究的主要內(nèi)容包括：橋型方案的擬定和比選；主梁截面擬定；主梁的內(nèi)力計算；主梁的配筋設(shè)計； 截面特性的計算； 預(yù)應(yīng)力損失的估算； 主梁應(yīng)力及截面驗算； 行車道板的配筋與驗算； 附屬設(shè)施 的 設(shè)計等。要有足夠的承載和泄洪能力，能保證車輛和行人的安全暢通；既滿足當(dāng)前的要求，又照顧今后的發(fā)展，既滿足交通運輸本身的需要，也要兼顧其它方面的要求；在通航河道上，應(yīng)滿足航運的要求；靠近城市、村鎮(zhèn)、鐵路及水利設(shè)施的橋梁還應(yīng)結(jié)合有關(guān)方面的要求，考慮綜合利用。 2． 經(jīng)濟(jì)上的要求 橋梁設(shè)計應(yīng)體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)上的合理性。 3． 設(shè)計上的要求 橋梁設(shè)計必須積極采用新結(jié)構(gòu)、新設(shè)備、新材料、新工藝?yán)碌脑O(shè)計思想，認(rèn)真研究國外的先進(jìn)技術(shù)，充分利用國際最新科學(xué)技術(shù)成果，把國外的先進(jìn)技術(shù)與我們自己的獨創(chuàng)結(jié)合起來，保證整個橋梁結(jié)構(gòu)及其各部分構(gòu)件在制造、運輸、安裝和使用過程中具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。 5． 美觀上的要求 在滿足上述要求的前提下，盡可能使橋梁具行優(yōu)美的 建筑外型，并與周圍的景物相協(xié)調(diào)，在城市和游覽地區(qū)，應(yīng)更多地考慮橋梁的建筑藝術(shù)，但不可把美觀片面地理解為豪華的細(xì)部裝飾。 作用分類與計算 為了便于設(shè)計時應(yīng)用，將作用在橋梁 及道路構(gòu)造物上的各種荷載，根據(jù)其性質(zhì)分為：永久作用、可變作用和偶然作用三類。 2． 可變作用 指經(jīng)常作用而作用位置可移動和量值可變化的作用力。 3． 偶然作用 偶然作用是指在特定條件下可能出現(xiàn)的較強大的作用，如地震作用或船只或漂浮物的撞 擊力和汽車的撞擊作用（施工荷載也屬于此類）。 公路橋涵結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，應(yīng)采用以下兩種作用效應(yīng)組合： 1． 基本組合。永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用某種代表值效應(yīng)、一種偶然作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)相組合。 公路橋涵結(jié)構(gòu)按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計要求，采用以下兩種作用效應(yīng)組合： （ 1） 作用短期效應(yīng)組合。永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用永久值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為： Sld=??mi1SGik+??nj2ψ2jSQjk 設(shè)計資料 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)跨徑： 26m ； 跨數(shù)： 5 跨 ； 橋梁總長 : 26 5 150m?? ； 伸縮縫 ： 4cm ，預(yù)制梁長 ； 計算跨徑：取相鄰支座中心間距 ； 公路等級：二級，時速 80 /kmh ； 荷載等級：公路 Ⅱ 級 ； 人群荷載： /KN m ； 環(huán)境：嚴(yán)寒地區(qū)， Ⅱ 類環(huán)境 ； 安全等級：二級，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) ?? ? ； 濕接縫： 翼緣板 兩端都是 10cm ； 橋面凈空： 2(機動車道 )+（雙黃線） +2（人行道） +2（護(hù)欄）=12m。 地下水類型為第四季孔隙水，水位埋深 4m 左右，含水層主要巖性為礫石，厚 3m 左右。 水文及氣候資料 本項目所在區(qū)地處黃淮沖積平原，屬暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，主要氣候特征是：季風(fēng)明顯、四季分明、氣候溫和、雨量適中、光照充足。 設(shè)計依據(jù) 《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（ JTG B0120xx） 《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（ JTG D6020xx） 《公路鋼筋混凝土 及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（ JTG D6220xx）方案 東興鎮(zhèn)橋涵設(shè)計資料 材料規(guī)格 1． 主梁 ： 采用 C50 混凝土 彈性模量： 4cE 10 MPa?? 軸心抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值 MPa? 軸心抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值 MPa? 軸心抗壓強度設(shè)計值 MPa? 軸心抗拉強度設(shè)計值 MPa? 2． 預(yù)應(yīng)力鋼筋：美國 ASTMA41697a 低松弛鋼絞線（ 17? 標(biāo)準(zhǔn)型） 彈性模量： 51 .9 5 1 0pE M Pa?? 抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值： 1860pkf MPa? 抗拉強度 設(shè)計值： 1260pdf MPa? 選擇公稱直徑為 ，公稱面積為 2139mm 3． 非預(yù)應(yīng)力鋼筋： 12d mm? ，選用 HRB400 級鋼筋，抗拉強度設(shè)計值 s 330df MPa? 抗壓強度設(shè)計值 39。 280sdf MPa? 抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值 s 335df MPa? 4． 錨具：采用夾片式群錨， 其錨固效率系數(shù)大于 95% 5． 泄水管：圓形泄水管，直徑 15d cm? ，泄水管頂部采用鑄鐵格柵蓋板 6． 預(yù)應(yīng)力管道： 采用預(yù)埋圓形和扁形塑料波紋管 7． 伸縮縫：全橋伸縮縫分別采用 40mm 伸縮縫，采用類型為矩形橡膠型深鎖裝置 8． 橋面鋪裝：面層瀝青 10cm ，容重 323 /KN m? ? 三角墊層防水混凝土 平均厚度為 12cm ，容重 325 /KN m? ? 9． 護(hù)欄：采用預(yù)制裝配式，寬度為 50cm 。橋型的選擇應(yīng)符合因地制宜、就地取材和便于施工與養(yǎng)護(hù)的原則。這種橋結(jié)構(gòu)簡單、施工方便，且對地基承載力要求也不高。由于梁和柱兩者之間是剛性連接的，在豎向荷載作用下，將在主梁端部產(chǎn)生負(fù)彎矩，在柱腳處產(chǎn)生水平反力，梁部主要受彎，但其彎矩較同跨徑的簡支梁小，梁內(nèi)有軸力作用，因此，剛架橋的受力狀態(tài)介于梁橋與拱橋之間，在豎向荷載的作用下，都會產(chǎn)生水平推力，為此，必須要有良好的地質(zhì)條件或較深的基礎(chǔ)，也可以用特殊的構(gòu)造措施來抵抗水平推力的作用。同時，墩臺向拱圈或拱肋提供水平反力，這將大大抵消拱圈或拱肋中的由荷載產(chǎn)生的彎矩。拱式橋不僅跨越能力大，外形也比較美觀，在允許條件按下，修建拱橋往往是經(jīng)濟(jì)合理的。（圖 23） 圖 23 拱式橋 Arch Bridge 方案比選 對上述三種橋梁結(jié)構(gòu)形式的對比，經(jīng)過對橋位所在附近地質(zhì)的探測，包含其土壤的分層、物 理力學(xué)性能、地下水等；調(diào)查和測量河流的水文情況，包括河道性質(zhì)，歷年洪水資料等；當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)氣象資料：氣溫，雨量等。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 9 且當(dāng)?shù)厥a(chǎn)建筑材料（砂、石料等），水泥鋼材運輸也方便。故為使該橋做到結(jié)構(gòu)先進(jìn)可靠，施工方便，行車舒適，故推薦預(yù)應(yīng)力簡支梁橋方案。 圖 34 主 梁 梁 端截面尺寸圖（尺寸單位： mm） Girder pivot crosssection size diagram（ size units:mm） 毛截面幾何特性 （以中主梁使用階段計算為例） 黃發(fā)興： 遼寧省東興鎮(zhèn)東興橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計 12 圖 35 中主梁使用階段分割塊 The split block of the main beam in used phase 1． 面積 21A =14 10=140cm? ； 22A = 2 2 0 1 4 = 3 0 8 0 c m? ； 23A = 0 .5 5 0 8 = 2 0 0 c m?? ； 24A = 2 5 1 1 6 =2 9 0 0 cm? ； 25A = 18 70 =1260cm? ； 26A = 0 . 5 8 8 = 3 2 c m?? ； 1 2 3 4 5 62 2 2 4A A A A A A A? ? ? ? ? ? 21 4 0 2 3 0 8 0 2 0 0 2 2 9 0 0 2 1 2 6 0 3 2 4 1 0 9 4 8 c m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2． 分塊截面形心至 上邊緣距離 : 1 7y cm? ； 2 7y cm? ； 3 8 5 014 33y cm? ? ? ； 4 1 1 6 7 214 33y cm? ? ?； 5 181 3 0 1 2 13y cm? ? ?； 6 8 5 014 33y cm? ? ?上； 6 8 3 2 81 3 0 1 833y cm? ? ? ?下； 3． 分塊面積對上緣凈距： i i iS A y?? 31 1 1 = 9 8S 7 = 0A y cm? ??? 140； 32 2 2 3 0 8 0 7 2 1 5 6 0S A y c m? ? ? ? ?； 33 3 3 5 0 1 0 0 0 0200 33S A y c m? ? ? ? ?； 34 4 4 2 9 0 0 7 2 2 0 8 8 0 0S A y c m? ? ? ? ?； 35 5 5 1 2 6 0 1 2 1 1 5 2 4 6 0S A y c m? ? ? ? ?； 3666 5 0 1 6 0 03 2 =33S A y c m? ? ? ?上 上 ； 遼寧工程技術(shù)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 13 3666 3 2 8 1 0 4 9 632 33S A y c m? ? ? ? ?下 下 ； 1 2 3 4 5 662 S S 2 S 2 S S 2( S )SS? ? ? ? ? ? ? 下上 31 0 0 0 0 1 6 0 0 1 0 4 9 62 9 8 0 2 1 5 6 0 2 2 2 0 8 8 0 0 1 5 2 4 6 0 2 ( ) = 6 0 8 3 1 03 3 3 cm? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 4． 分塊面積的自身慣性矩 xiI ： 608310 5 5 .5 610948u Sy cmA? ? ? 則 ： 1 48 .5 6uy y cm?? ； 2 = y cm? ； 3 38 .8 9uy y cm?? ； 4 14. 66uy y cm? ? ? ； 5 65 .4 4uy y cm? ? ? ； 6 y cm??上 ； 6 53 .7 7uy y cm? ? ?下 ； 所以有 ： 241 1 4 0 4 8 .5 6 3 3 0 1 3 0 .3xI cm? ? ?； 242 3 0 8 0 4 8 . 5 6 7 2 6 8 6 6 . 7xI c m? ? ?； 243 2 0 0 3 8 .8 9 3 0 2 4 8 6 .4xI cm? ? ?； 244 2 9 0 0 1 6 . 4 4 7 8 3 7 9 . 4xI c m? ? ? ?（ ）； 245 1 2 6 0 6 5 . 4 4 5 3 9 5 8 1 5 . 9xI c m? ? ? ?（ ）； 246 3 2 3 8 .8 9 = 4 8 3 9 7 .8xI cm??上 ； 246 3 2 5 3 . 7 7 = 9 2 5 1 8 . 8xI c m? ? ?下 （ ）； 1 2 3 4 5 662 2 2 2 2x i x x x x x xxI I I I I I I I? ? ? ? ? ? ?? 下上 2 3 3 0 1 3 0 . 3 7 2 6 8 6 6 . 7 2 3 0 2 4 8 6 . 4 2 7 8 3 7 9 . 4 5 3 9 5 8 1 5 . 9 2 4 8 3 9 7 . 8 + 9 2 5 1 8 . 8? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（ ） 4=15773336cm 5． 自身慣性矩 iI ： 341 1 1 0 1 4 0 2 2 8 6 . 612I c m? ? ? ?； 342 1 2 2 0 1 4 5 0 3 0 6 . 612I c m? ? ? ?； 343 1 5 0 8 7 1 1 .136I cm? ? ? ?； 344 1 2 5 1 1 6 3 2 5 1 8 6 6 . 712I c m? ? ? ?； 345 1 7 0 1 8 3 4 0 2 012I cm? ? ? ?； 346 1 8 8 = 1 1 3 .736I cm? ? ? ； 1 2 3 4 5 62 2 2 4iI I I I I I I? ? ? ? ? ?? 42 2 2 8 6 . 6 5 0 3 0 6 . 6 2 7 1 1 . 1 2 3 2 5 1 8 6 6 . 7 3 4 0 2 0 4 1 1 3 . 7 = 6 5 4 9 2 4 0 . 3 cm? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 黃發(fā)興： 遼寧省東興鎮(zhèn)東興橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計 14 故預(yù)制階段的邊主梁： 415773336 6549240. 3 2232576. 3m x i iI I I c m? ? ? ? ??? 檢驗截面效率指標(biāo)（以使用階段中主梁為例）： 上核心距：